不同雷達目標生成器的構架設計要求和準則

　　許多行業包括商業、工業和國防領域都有大量雷達系統在應用。雷達技術的應用包括汽車防撞雷達、氣象雷達、空中交通管制（ATC） 雷達，以及國防應用中的早期預警雷達和導彈跟蹤雷達。雷達的最終用途決定它的物理尺寸、工作頻率、波形、發射功率、天線孔徑和許多其他獨特的參數。每項系統參數和每個部件都將被測試以確保雷達性能。雷達系統使用者更關注功能測試，即目標探測和跟蹤。進行功能測試時，必須產生可以覆蓋全部無模糊距離、全部無模糊徑向速度、全部方位角和俯仰角的具有不同雷達散射截面（RCS） 的雷達目標，以確保雷達系統的精度、分辨率、成功檢測率和虛警率滿足系統要求。外場測試可能非常費時、復雜和費用高昂，并會涉及難以實現的可重復條件。例如，為了測試戰斗機機載雷達在特定條件和距離的性能，需要部署一些人工目標用于被戰斗機雷達探測和跟蹤。通過對比人工目標的全球定位系統（GPS） 坐標數據與相應雷達探測數據以檢驗雷達性能。因為雷達系統尚在開發期間定期進行外場測試費用可能過高，另一種方法是建立真實雷達測試模擬，包括許多不同類型目標和場景模擬。雷達目標生成能夠測試包括射頻的整個雷達功能，不需要昂貴的外場測試。雷達目標生成器引入具有時間延遲、多普勒頻移和衰減的目標。目標生成器的幾種技術已經具備，如同軸延遲線（Coaxial Delay Lines， CDL）、光纖延遲線（Fiber Optical Delay Lines， FODL） 或射頻數字存儲設備（Digital Radio Frequency Memory， DRFM）?，F在，也可以使用商用化（Commercial Off-The-Shelf， COTS） 的測量設備。雷達目標生成器的性能和能力以及它們測試雷達系統的可用性是關鍵，這主要取決于幾個技術參數。本文介紹不同雷達目標生成器的架構，闡明適合雷達系統性能測試的目標生成器的設計要求和準則，同時給出測量結果舉例。

　　許多行業包括商業、工業和國防領域都有大量雷達系統在應用。雷達技術的應用包括汽車防撞雷達、氣象雷達、空中交通管制（ATC） 雷達，以及國防應用中的早期預警雷達和導彈跟蹤雷達。雷達的最終用途決定它的物理尺寸、工作頻率、波形、發射功率、天線孔徑和許多其他獨特的參數。每項系統參數和每個部件都將被測試以確保雷達性能。雷達系統使用者更關注功能測試，即目標探測和跟蹤。進行功能測試時，必須產生可以覆蓋全部無模糊距離、全部無模糊徑向速度、全部方位角和俯仰角的具有不同雷達散射截面（RCS） 的雷達目標，以確保雷達系統的精度、分辨率、成功檢測率和虛警率滿足系統要求。外場測試可能非常費時、復雜和費用高昂，并會涉及難以實現的可重復條件。例如，為了測試戰斗機機載雷達在特定條件和距離的性能，需要部署一些人工目標用于被戰斗機雷達探測和跟蹤。通過對比人工目標的全球定位系統（GPS） 坐標數據與相應雷達探測數據以檢驗雷達性能。因為雷達系統尚在開發期間定期進行外場測試費用可能過高，另一種方法是建立真實雷達測試模擬，包括許多不同類型目標和場景模擬。雷達目標生成能夠測試包括射頻的整個雷達功能，不需要昂貴的外場測試。雷達目標生成器引入具有時間延遲、多普勒頻移和衰減的目標。目標生成器的幾種技術已經具備，如同軸延遲線（Coaxial Delay Lines， CDL）、光纖延遲線（Fiber Optical Delay Lines， FODL） 或射頻數字存儲設備（Digital Radio Frequency Memory， DRFM）?，F在，也可以使用商用化（Commercial Off-The-Shelf， COTS） 的測量設備。雷達目標生成器的性能和能力以及它們測試雷達系統的可用性是關鍵，這主要取決于幾個技術參數。本文介紹不同雷達目標生成器的架構，闡明適合雷達系統性能測試的目標生成器的設計要求和準則，同時給出測量結果舉例。

　　雷達測試

　　在雷達系統投入使用并移交給使用者之前，必須先進行幾個不同層次的測量任務。在研究和開發期間，執行主要硬件部件測試和測量。這些測試大多集中在發射機和接收機上，僅部分內容涉及信號處理或系統功能。測試和測量行業提供各種雷達測試設備。這類設備重點關注雷達的參數性能，可以在開發和生過產程中測量頻譜純度、發射功率或靈敏度。這僅測試了雷達部分性能，但如信號探測這種重要功能從來沒有在閉環運行中完整測試過。

　　雷達系統的期望可靠性要求極高，這就說明了為什么這些測試和測量非常重要。有幾種使用雷達目標生成器測試整個雷達系統的方法，從天線、發射機和接收機，一直到信號處理。本文介紹了這些方法并解釋了它們的關鍵經濟和技術性能指標。目標生成器的射頻性能必須優于被測雷達，它應能提供各種測試場景配置。完美的性能平衡將許多外場測試帶進實驗室，降低了軟件和硬件測試成本。光纖延遲線今天仍然在雷達測試中使用，但是在測試和測量中靈活性顯得不夠，例如在生成距離 - 多普勒相關目標時。射頻數字存儲設備能克服這個缺點并提供額外的解決方案，尤其是當涉及生成雷達回波信號時。然而，射頻數字存儲設備是非常專業的解決方案，可能非常昂貴，并且不一定被設計成用于測試的有靈活接口的設備。相比較而言，商用化測試和測量設備提供各種各樣的測試解決方案，從信號和部件測試或分析，到雷達目標生成。測量設備的多用途優點和靈活、模塊化方法（也可以用作雷達目標生成器）增加了這類在測試實驗室使用的設備的靈活性和有效性。不同的雷達目標生成器方法都有它們各自的優勢，但是它們都將部分外場測試帶進實驗室從而降低了測試復雜性，通過提供高重復性減少了成本，并且改善了自動測試能力。

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